电动拖拉机发展现状及关键技术分析

电动拖拉机作为一种绿色农机装备,是农业节能减排的重要工具,发展前景可期。以现有研究成果技术特点和性能配置为重点,梳理了电动拖拉机的研究进展,特别是近几年涌现的新成果、新技术、新模式,对电池、燃料电池、驱动系统等核心部件及关键技术进行了分析,指出电动拖拉机发展过程中存在的不足并提出相关建议。     

我国农业机械电动化发展探析

【目的】促进绿色智能农业机械和节本增效农业机械化技术推广应用,推进电动农机、智慧农机、智能农机应用,实现节能减排。【方法】文章梳理分析了我国电动农业机械产业与纯电动、增程式、混合动力及氢燃料电池技术的发展现状,发现农业机械电动化存在产业发展相对滞后、实际运用成本高、续航里程受限及技术研发力量薄弱等问题,并探索了发展农业机械电动化技术的路线。【结果】发展电动农业机械应当借鉴具有优势地位的电动汽车、电动工程机械发展路径,借助先进的电动汽车,电动工程机械产业链、供应链和技术服务平台,结合农业机械规格类型及应用环境、工作条件、负载状况等,科学合理发展纯电动、混合动力、增程式或氢燃料电池电动农业机械。【结论】本研究有助于加快推进农业机械化,提升农机机械化率,加强电动化、智能化、复合型农业机械装备研发应用,推动农业机械产业面向先进技术装备转型升级。     

电动拖拉机驱动电机试验台测控系统的设计

简要介绍了26 kW(35马力)纯电动拖拉机驱动电机性能测试试验台的研制背景、设计原理、加载方式、加载系统控制方法和测控系统的设计,为制定电动拖拉机性能试验规范提供必要的技术支撑。     

电动拖拉机发展历程与研究现状综述

电动拖拉机作为农业节能减排的重要工具,也是未来农机装备产品的发展和转型方向之一,国内外进行了大量技术研究与产品尝试。从电动拖拉机技术角度入手,对电动拖拉机发展的各个阶段及其典型产品进行了梳理,总结了各发展阶段的技术特点与影响电动拖拉机技术发展的主要因素。基于国内外现有研究成果,对电动拖拉机研究的方案与设计技术、控制技术、仿真与试验技术的研究现状进行了分析,总结了各方向现有研究成果的特点。结合发展经历与研究现状,对未来电动拖拉机产品与技术的发展方向进行了展望。     

中科原动力新品牌、新产品全球首发

<正>2023年10月26日，2023中国国际农业机械展览会(以下简称“中国国际农机展”)在武汉国际博览中心开幕首日，农业机器人科技公司中科原动力发布了新能源智能拖拉机全新品牌“万途^TMVOLTOR”，并推出首款智能电动中大马力拖拉机。同期，中科原动力创始人、CEO韩威博士，公布了“VT-OPEN农机绿色化、智能化技术开源战略”，开启了以“高端、绿色、智能”为特征的国产新能源智能农机新元年。     

氢燃料电池拖拉机现状及发展展望

氢燃料电池将化学能转化为电能,具有零污染、噪声低、高效率的特性,因此氢燃料电池拖拉机成为现代化农机的重要研究方向。目前,国内外农机企业对于氢燃料电池拖拉机进行了大量技术研究与产品研发,将氢能作为低碳环保的重要能源大力推动,随着需求的发展,市场不断扩大。本文基于国内外氢燃料电池拖拉机的发展现状,对未来新能源农机的发展进行展望。     

新能源电动农机“一源多用”创新供能赋能农网农机融合发展——基于全国535份调查问卷分析

随着我国“三电”技术的快速发展,新能源电动农机也如雨后春笋般迅速掘起,“一源多用”的提出是解决新能源电动农机季节性闲置、利用率低、无法与农网新型电力系统互动融合等问题的创新发展模式,具有用能清洁环保、数智化程度高、易于组网的现代化技术特征。大力发展新能源电动农机“一源多用”将加快推进农业农村电气化发展进程,促进乡村分布式可再生能源就地消纳利用,有望构建中国式现代化乡村新型微电力系统。因此,创新“一源多用”共享技术发展模式不仅是新能源农机电气化发展的内在需要,其多维利用效能涌现机制更是方兴未艾的产业技术问题,具有共享化、绿色化、集约化的优势。本文针对新能源电动农机“一源多用”的关键技术、应用场景、实施路径、商业模式等存在问题与发展前景,面向国内农机、农业、电力、电网等相关相关从业人员开展网络问卷调研,从“一源多用”技术发展潜力和农网农机融合认知态势等视角,基于调研结果,研究了“一源多用”赋能农网农机融合的农机电能替代潜力、应用场景、综合效益等,分析了“一源多用”的实施路径和商业模式,提出了“一源多用”创新供能模式赋能农网农机融合的关键技术和扶持政策建议。结论表明：（1）新能源电动农机“一源多用”作为农业现代化新技术发展模式,具有明显的创新优势,其技术发展、应用场景、实施路径、商业模式等均具有良好的可行性,具有较好经济效益和环保效益,发展前景被普遍看好。（2）设施农业等凭借丰富的新能源资源和相对完善设施基础条件,最具有率先实现全程电动化发展的可能,新能源电动农机“一源多用”可以提高乡村可再生能源就地消纳能力,促进农机农网的融合互动和乡村新型微电力系统的构建,加速农业绿色发展转型,对落实双碳目标与乡村振兴等战略具有积极意义。（3）未来仍需开展新能源电动农机和电网融合互动关键技术协同攻关和应用研究,加快完善农村配套基础设施建设、探索可持续且多方共赢的良性商业模式、加大力度引导建立适用且可操作的扶持政策等仍有待进一步解决。     

电动拖拉机结构特点及发展趋势

传统拖拉机在田间作业时由于柴油燃烧会造成环境污染及能源浪费,随着不可再生资源的耗竭及生态环境的逐渐破坏,电动能源开始广泛应用,电动拖拉机应运而生,成为目前的研究热点,驱动装置、控制中心、电池能量分配及传动技术等是电动拖拉机的关键组成部分,是电动拖拉机的工作基础,但是在研究过程中仍然存在一些技术瓶颈。针对电动拖拉机的主要发展现状及研究进展进行分析,对目前制约电动拖拉机发展及田间应用存在的问题进行详述,研究结果对提高电动拖拉机的工作效率及研究进展提供技术参考。     

新能源无人驾驶拖拉机自动变速电控系统设计

新能源纯电动拖拉机是发展环保绿色农业的重要工具,由于电池和电机技术的不成熟,为了提高电动拖拉机整车的动力性能和经济性能,还需要对变速器进行优化设计。为此,在电动拖拉机的变速器设计上引入了双离合变速器,并设计了自动变速器的电控系统。为了使电控系统发挥最佳性能,实现无人驾驶功能,提出了模糊神经网络PID智能控制算法,并对算法的控制性能进行了验证。仿真测试结果表明:模糊神经网络算法可以明显提高PID算法的控制精度,对于提高自动变速器的控制精度具有重要的作用。     

拖拉机的新能源化发展及其现代化技术应用趋势

拖拉机是农业生产过程中应用量最大的农机装备,大部分拖拉机以燃油发动机为动力,使用过程存在不可再生能源消耗与环境污染问题,通过新能源动力技术的应用能有效改善拖拉机使用过程的弊端。介绍了新能源的理念及产业现状,分析了新能源技术的应用优势,总结了新能源拖拉机的技术体系及特征,强调了新能源拖拉机技术应用与现代化发展趋势。     

农业拖拉机关键技术发展现状与展望

拖拉机作为农业装备的核心,其技术发展水平体现着国家农业机械化程度和农业现代化发展水平。近年来,拖拉机在广泛应用新技术的同时,不断涌现出新结构和新产品,技术含量不断提高,产品性能持续增强。本文分析了当前国内外拖拉机产品的技术发展情况,以及农业拖拉机实现自动化、智能化和信息化的紧迫性和必要性;归纳了拖拉机在发动机排放控制、新能源应用、动力换挡、无级变速、悬浮前桥、驾驶室、电液悬挂、电子控制、总线网络以及整机信息化等关键技术方面的最新研究进展,结合产品应用阐明了各系统相关技术的基本原理和特点;最后,纵观拖拉机技术发展历程,结合我国国情,对农业拖拉机技术的未来发展方向进行了总结和展望,提出在互联网高速发展的时代,云计算、大数据、物联网开始与农机装备制造业相结合,集高效、节能、环保、智能为一体的精准农业系统代表了未来农业生产的新型模式,智能拖拉机作为精准农业系统中的重要节点,其智能感知、智能决策、高效驱动以及远程管控技术将成为技术发展的未来方向。     

无级变速和电传动农业作业机械现状研究

为把握农业作业机械无级变速与电传动技术的研究现状与行业走向，从农机无级传动技术的发展历程、应用现状、发展瓶颈及发展趋势四个方面对其进行分析与总结。首先，回顾农机无级变速与电传动的发展历程，同时也对典型农机无级变速与电传动系统的原理进行介绍；其次，概括农机无级变速与电传动的应用现状，并列举部分典型的农业作业机械；最后，针对动力与传动的协同发展、小功率无级传动系统的研发以及技术成本之间的平衡等方面存在的问题，对无级变速与电传动的后续研究提出建议，并对其发展趋势进行探讨。结果表明：电传动在可预见的未来尚不足以在农机领域取代无级变速，两者有相互融合的可能性；电传动在农机中的应用进程主要取决于电池和电机技术的持续变革；电传动的能源获取方式将是多样化的，太阳能、风能、再生能量等均有可能为农机提供动力；无级变速与电传动技术有可能在无人驾驶农机中取得广泛应用。     

智能驾驶技术在农业机械上的应用与发展趋势

智慧农业是农业未来发展的主流趋势,在农业机械高度自动化的基础上,智慧农机技术的研究和应用进一步增加,使农业机械的便捷性得到了大幅提升.农业机械的智能驾驶技术是农机未来发展的关键技术,其应用有利于农业机械作业品质的进一步提升,农机智能驾驶技术更是农机无人智能作业的基础,已成为各国农机发展的重点研究方向.以农机智能驾驶技术...     

液压传动与电控技术在农业机械中的应用

随着国内农业生产发展,对农机具的要求日益提高,液压传动与电控技术在农业机械中的应用也取得了很大的发展。以液压传动与电控技术在现代拖拉机机组的悬挂系统上的应用为例,归纳出相关的发展趋势。      

农业装备自动驾驶技术研究现状与展望

农业装备自动驾驶技术可以显著提升作业质量，提高作业效率，降低作业成本，减轻劳动强度，已成为智能农业装备发展的重要方向。在政策和市场的共同推动下，我国农业装备自动驾驶技术发展迅速，并通过多场景、多层次的示范和应用推动技术熟化，逐步建立了完整的技术体系。农业装备自动驾驶技术系统主要包括环境感知、工况感知、决策规划、横向控制、纵向控制等关键技术。本文首先阐述了农业装备自动驾驶关键技术研究的现状，分析归纳了各技术领域有待解决的关键科学技术问题；结合农业装备自动导航技术产品和自动驾驶技术集成应用两方面，介绍了国内外农业装备自动驾驶技术研发和应用情况；从自动驾驶技术分级研究和建立标准规范角度，对比分析了农业装备自动驾驶与智能网联汽车行业的差距，指出了农业装备自动驾驶等级划分的迫切需求。为应对智慧农业生产非结构环境、高精度农艺和强农时约束三大挑战，建议突出农业生产应用中作业精准化和驾驶自动化双重需求的特点，有针对性地开展农业装备自动驾驶技术研发、应用示范和技术分级等方面工作。     

我国研制大功率轮式拖拉机要注意的问题

根据我国目前的市场要求,148 kW的轮式拖拉机是研制重点。在研制过程中,要重视与其配套的发动机特性,拖拉机的传动系统要有3个以上的动力(负载)换挡,要和配套农具作为机组统一考虑。对我国大功率轮式拖拉机今后的发展提出了建议。     

增程式电动拖拉机研究进展

传统电动拖拉机存在续航里程低、难以满足大功率段作业需求等问题，增程式电动拖拉机是在传统电动拖拉机基础上增加一套附加动力驱动装置，较好地兼顾经济性与动力性需求，是未来电动拖拉机的主要发展方向之一。在综述增程式电动汽车动力系统研究、能量管理控制策略等主要技术基础上，重点阐述增程式电动拖拉机在动力系统设计、与传动系统的参数匹配与优化算法、转矩分配以及能量管理的研究等方面的研究进展，指出：精准化、智能化以及如何在电耗以及油耗间寻求一个更好的平衡点，提升电能利用率、降低油耗，是未来增程式电动拖拉机得以推广的关键以及主要发展方向；针对增程式电动拖拉机的建模应充分考虑到拖拉机的诸如运输、犁土、翻土、整地等不同的作业需要，未来可以在基于一定数据分析基础上，全面考虑实际作业需求，实施个性化、精准化建模与参数设计，提高准确性；在充分分析增程式电动拖拉机作业特性与能量需求的基础上，可开展适应增程电动拖拉机的电池及相关技术研发，提升续航里程。     

双电源电动拖拉机能量管理仿真研究

通过分析拖拉机各个作业工况下的能量需求,提出了一种以超级电容作为辅助电源的新型纯电动拖拉机结构及能量管理研究方案,阐述了电动拖拉机在典型作业工况下的能量流动方式,并对拖拉机关键部件参数进行了匹配;建立了双电源纯电动拖拉机模型,制定了复合电源能量管理模糊控制策略,对该复合电源拖拉机在各作业工况下的动力性能和作业时间进行评价。结果表明:采用复合电源后的电动拖拉机在加速性能、牵引力等方面得到了较大提升,在犁耕时减少了拖拉机动力电池大电流放电次数,一次充电作业时间也得到了一定提升。该研究可为电动拖拉机样机研发、动力参数匹配及动力总成匹配提供技术支持。     

农机自动驾驶系统研究进展与行业竞争环境分析*

农机自动驾驶系统是无人农场的关键技术之一,已在拖拉机、联合收割机、农业机器人等农业装备中有一定的应用并成为学术界研究的热点。从硬件基础与底层技术方面详细梳理农机自动驾驶技术原理,指出其核心内容在于环境感知、决策与规划、控制与执行3个环节,并逐一分析各环节实现原理与国内外主要研究成果;总结农机自动驾驶相对有人驾驶在作业精度、效率、降低作业强度等方面优势与在动态路径规划、地头自动转向以及系统可靠性与安全性方面的不足;同时,分析全球农机自动驾驶产业竞争环境,着重阐述中国市场竞争环境,指出农机自动驾驶系统价格及服务体系、机械化水平、下游消费者受教育程度低等问题是制约产业发展的主要因素;预测未来研究热点将集中在机群协同作业、障碍物检测、主动避障以及与5G融合塑造以无人化为核心的无人农业等方面。对于我国无人农业的建设与发展、重塑中国农业生产模式有较好的借鉴意义。     

我国电动力农业机械发展现状与趋势

电动力农业机械具有结构简洁紧凑、控制灵活、低碳高效、无尾气噪音污染和维护成本低等特点。根据能源发展方向、市场需求和技术条件,在目前国家给予的政策指导和扶植下,采用电动力是农业机械化的发展趋势之一。为此,分析了近几十年来我国农村用电规模、动力电功率情况和主要用电生产机械的情况,并分类论述了我国电动力农业机械的最新技术应用情况;最后,指出了电动力农业机械存在的主要问题和今后发展趋势。